JP3683806B2

JP3683806B2 - 油圧ショベルの作業装置

Info

Publication number: JP3683806B2
Application number: JP2000378032A
Authority: JP
Inventors: 哲生生田目; 正行海老沢
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2020-12-12
Also published as: JP2002180493A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土砂等の掘削作業に好適に用いられる油圧ショベルの作業装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、土砂等の掘削作業に用いられる油圧ショベルは、下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体に俯仰動可能に設けられた作業装置とによって構成されている。
【０００３】
そこで、この種の従来技術による油圧ショベルについて図９ないし図１１を参照しつつ説明する。
【０００４】
図中、１は油圧ショベルの下部走行体、２は下部走行体１上に旋回可能に搭載された上部旋回体２で、該上部旋回体２の旋回フレーム３上にはキャブ４、建屋カバー５、カウンタウェイト６等が設けられている。また、旋回フレーム３の前部側には後述の作業装置１１が俯仰動可能に取付けられている。
【０００５】
１１は上部旋回体２の前部側に俯仰動可能に設けられた作業装置で、該作業装置１１は、基端側が旋回フレーム３の前部側に俯仰動可能に設けられたブーム１２と、該ブーム１２の先端側に回動可能に設けられたアーム１３と、該アーム１３の先端側に回動可能に設けられたバックホウ式のバケット１４と、アーム１３と後述するバケットシリンダ１９との間に設けられた第１のバケットリンク１５と、該第１のバケットリンク１５とバケット１４との間に設けられた第２のバケットリンク１６と、旋回フレーム３とブーム１２との間に設けられたブームシリンダ１７と、ブーム１２とアーム１３との間に設けられたアームシリンダ１８と、アーム１３とバケットリンク１５，１６との間に設けられたバケットシリンダ１９とを含んで構成されている。
【０００６】
ここで、アーム１３は、図１０、図１１に示す如く、上板２０、下板２１および左，右の側板２２，２２によって断面四角形の細長い箱型状に形成され、上板２０，下板２１の先端側には、それぞれ略Ｕ字状の切欠き２０Ａ，２１Ａが設けられている。そして、上板２０と下板２１との間には、例えば切欠き２０Ａ，２１Ａの外縁側に沿って略Ｕ字状に湾曲した内板２３が固着され、該内板２３の内側に位置する空間は、上板２０と下板２１とを貫通して上，下に開口すると共にアーム１３の先端側に開口した開口部２４となっている。これにより、アーム１３の先端側には、開口部２４を挟んで二又状に延びた左，右のバケット取付部１３Ａ，１３Ａが設けられている。
【０００７】
また、バケット１４は複数の鋼板等により略箱型状に形成されており、凹状に湾曲して形成された底板１４Ａと、該底板１４Ａの左，右両側に固着された側板１４Ｂ，１４Ｂと、底板１４Ａの基端側に間隔をもって立設された左，右のブラケット１４Ｃ，１４Ｃとによって構成され、該各ブラケット１４Ｃは連結ピン２５を介してアーム１３の各バケット取付部１３Ａにピン結合されている。
【０００８】
また、バケットリンク１５，１６のうち第１のバケットリンク１５は、その一端側がバケットシリンダ１９のチューブ１９Ａから伸縮するロッド１９Ｂの先端側に連結ピン２６を用いて連結され、他端側が他の連結ピン２７を用いてアーム１３に連結されている。また、第２のバケットリンク１６は、一端側が連結ピン２６に連結され、他端側が連結ピン２８によってバケット１４のブラケット１４Ｃに連結されている。
【０００９】
従来技術の油圧ショベルは上述の如き構成を有するもので、その作動時には、ブームシリンダ１７、アームシリンダ１８、バケットシリンダ１９を作動させることにより、ブーム１２、アーム１３、バケット１４をそれぞれ回動させる。そして、例えば土砂等の掘削作業を行うときには、まずブーム１２、アーム１３、バケット１４を下向きに回動して地面等を掘削し、図１１に示すように土砂等の掘削物Ｇをバケット１４内に収容する。そして、ブーム１２、アーム１３を上向きに回動し、上部旋回体２を旋回させることにより、バケット１４を所望の排土場所へと移動した後に、バケット１４を上向きに回動することによって掘削物Ｇを排出するものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術では、油圧ショベルにより掘削作業を行うときに、図１１に示す如く、バケット１４をアーム１３の下板２１側へと折畳むように回動させることによって土砂等の掘削物Ｇをバケット１４内に保持し、この状態で作業装置１１を排土場所等に向けて移動させることが多い。
【００１１】
しかし、バケット１４をアーム１３の下板２１側に向けて回動させるときには、バケット１４からこぼれ出た掘削物Ｇがアーム１３の先端側の開口部２４に侵入し、この掘削物Ｇは開口部２４からアーム１３の上板２０側に流出することにより、バケットリンク１５，１６とバケットシリンダ１９のロッド１９Ｂとの連結部位や連結ピン２６，２７等の各部品に接触することがある。
【００１２】
特に、地面の掘下げ等を行うときには、ブーム１２、アーム１３等を下向きに延ばして掘削部位となる溝、穴等の奥所側に挿入し、この位置でバケット１４を上向きに回動させることによって土砂を掻き取る場合があるため、多量の掘削物Ｇがバケット１４からこぼれ出てアーム１３の開口部２４に侵入し、各部品に接触するようになる。
【００１３】
このため、従来技術では、バケットリンク１５，１６、バケットシリンダ１９、連結ピン２６，２７等の各部品が開口部２４を介して掘削物Ｇと接触を繰返すうちに、これらの部品の摺動部位に土砂等が侵入して部品が早期に摩耗したり、損傷する虞れがあり、耐久性、信頼性が低下するという問題がある。
【００１４】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、バケットからこぼれ出る掘削物がアームの開口部を介して各部品に接触するのを抑制でき、これらの部品を保護して耐久性、信頼性を向上できるようにした油圧ショベルの作業装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために本発明は、油圧ショベルの車体に設けられブームシリンダにより俯仰動されるブームと、該ブームの先端側に設けられアームシリンダにより回動されるアームと、該アームの先端側に設けられバケットシリンダにより回動されるバケットとからなり、前記アームは上板、下板および左，右の側板によって箱型状に形成し、該アームの先端側には前記上板と下板とを貫通する開口部を挟んで前記バケットのブラケットが連結ピンを用いて連結される左，右のバケット取付部を設けてなる油圧ショベルの作業装置に適用される。
【００１６】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、アームの下板には、左，右のバケット取付部間の開口部を覆う位置に取付けられ該開口部を前記バケットにより掘削される掘削物から遮蔽する遮蔽部材を設け、遮蔽部材は、前記アームの下板に固定して設けられ前記バケットから離れた位置で前記開口部を覆う固定プレートと、可撓性材料により形成され該固定プレートから前記バケットに向けて前記開口部を覆うように延設されると共に前記バケットのブラケット側に当接する可撓性プレートとにより構成したことにある。
【００１７】
このように構成することにより、遮蔽部材はアームの下板側で開口部を覆うことができるから、バケットが土砂等を掘削して下向きに回動し、アームの下板側に接近するときには、遮蔽部材によってアームの開口部をバケット内の掘削物から遮蔽でき、例えばアームの上板側に配置されたバケットリンク、バケットシリンダ、連結ピン等の各部品がアームの開口部を介して掘削物と接触するのを防止することができる。
【００１８】
また、請求項１の発明によると、遮蔽部材は、前記アームの下板に固定して設けられ前記バケットから離れた位置で前記開口部を覆う固定プレートと、可撓性材料により形成され該固定プレートから前記バケットに向けて前記開口部を覆うように延設されると共に前記バケットのブラケット側に当接する可撓性プレートとにより構成したから、遮蔽部材の固定プレートは、アームの開口部のうちバケットから離れた部位を覆うことができ、可撓性プレートは固定プレートよりもバケットに近い位置で開口部を覆うことができる。そして、バケットがアームの下板側に向けて回動し、そのブラケット側が可撓性プレートに当接したときには、可撓性プレートがブラケットに押動されて撓み変形できるから、遮蔽部材はバケットの回動動作を妨げることなく、開口部のほぼ全体を土砂等の掘削物から常に遮蔽することができる。
【００２０】
また、請求項２の発明によると、遮蔽部材の可撓性プレートは連結部材を用いて前記固定プレートに交換可能に連結する構成としている。
【００２１】
これにより、例えば可撓性プレートが摩耗、損傷したり、経時劣化等が生じた場合には、可撓性プレートを連結部材と共に固定プレートから取外すことができ、その交換を容易に行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による油圧ショベルの作業装置について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本実施の形態では従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００２３】
図中、３１は従来技術の作業装置１１に代えて本実施の形態に適用した作業装置で、該作業装置３１は、従来技術とほぼ同様に、ブーム１２、アーム１３、バケット１４、バケットリンク１５，１６、ブームシリンダ１７、アームシリンダ１８、バケットシリンダ１９等を含んで構成されている。そして、アーム１３は、上板２０、下板２１、左，右の側板２２、内板２３によって略箱型状に形成され、その先端側には開口部２４を挟んで二又状に延びた左，右のバケット取付部１３Ａが設けられている。
【００２４】
しかし、アーム１３の下板２１には、図２にないし図４に示す如く、後述の遮蔽部材３４を取付けるために例えば３箇所のねじ座３２，３２，…が溶接等の手段によって開口部２４を取囲む部位に固着され、該各ねじ座３２には複数のねじ穴３３，３３，…が穿設されている。
【００２５】
３４はアーム１３の開口部２４を覆う位置で下板２１に設けられた板状の遮蔽部材で、該遮蔽部材３４は、後述の固定プレート３５、可撓性プレート３８、挟持板３９等を含んで構成されている。
【００２６】
３５は例えば金属板、樹脂板等により形成された平板状の固定プレートで、該固定プレート３５は、図２ないし図６に示す如く、アーム１３の開口部２４よりも大きな幅寸法を有し、その外縁側には、アーム１３側の各ねじ穴３３に対応して配置され後述の固定ねじ４１が挿通される複数のねじ挿通穴３５Ａと、後述の連結ねじ４０が挿通される複数のねじ挿通穴３５Ｂとが設けられている。
【００２７】
また、アーム１３と反対側に位置する固定プレート３５の表面側には、固定ねじ４１の頭部を保護する四角形状の保護突起３６，３６，…と、連結ねじ４０の頭部を保護する保護突起３７とが溶接等の手段によって固着され、該各保護突起３６，３７には、これらのねじ４０，４１の頭部側を収容する複数のねじ収容穴３６Ａ，３７Ａがそれぞれ設けられている。
【００２８】
そして、固定プレート３５は、各固定ねじ４１によりアーム１３（下板２１）のねじ座３２に締着して固定され、開口部２４の一部を覆っている。この場合、固定プレート３５は、バケット１４のブラケット１４Ｃ等から離れた位置に配設され、後述の図７に示す如くバケット１４がアーム１３の下板２１側に向けて回動するときには、ブラケット１４Ｃ等と干渉するのを避ける構成となっている。
【００２９】
３８は例えばゴム、樹脂材料等の可撓性材料により四角形の平板状に形成された可撓性プレートで、該可撓性プレート３８は、固定プレート３５に対応する幅寸法を有し、挟持板３９と連結ねじ４０とを用いて固定プレート３５の外縁側に交換可能に連結されている。
【００３０】
この場合、挟持板３９は、図４、図６に示す如く、可撓性プレート３８とほぼ等しい幅寸法を有する細長い四角形の金属板等により形成され、固定プレート３５との間に可撓性プレート３８を挟持すると共に、この状態で各連結ねじ４０により固定プレート３５に締着されている。
【００３１】
そして、可撓性プレート３８は、固定プレート３５からバケット１４に向けて突出し、アーム１３の下板２１とほぼ平行に延びると共に、固定プレート３５とバケット１４との間で開口部２４を覆っている。
【００３２】
これにより、掘削等の土木作業時には、アーム１３の開口部２４が固定プレート３５と可撓性プレート３８とを用いて下板２１側から常に覆われた状態となる。そして、遮蔽部材３４は、バケット１４内に収容される土砂等の掘削物Ｇから開口部２４を遮蔽し、この掘削物Ｇが開口部２４を介してバケットリンク１５，１６、バケットシリンダ１９のロッド１９Ｂ、連結ピン２６，２７等の各部品に接触するのを防止すると共に、これらの部品の摺動部位等を掘削物Ｇから保護するものである。
【００３３】
ここで、土砂等の掘削作業中には、図７に示す如く、バケット１４がアーム１３の下板２１側に向けて回動し、そのブラケット１４Ｃ等が可撓性プレート３８に当接すると、可撓性プレート３８の先端側がブラケット１４Ｃに押動されて撓み変形する。このとき、可撓性プレート３８はバケット１４の回動動作を妨げたり、ブラケット１４Ｃとの接触によって損傷しない構成となっている。
【００３４】
また、図８に示すようにアーム１３を下向きに傾けた状態でバケット１４を上向きに大きく回動させたときには、可撓性プレート３８の先端側がバケット１４の各ブラケット１４Ｃ等から離れ、アーム１３の開口部２４は各ブラケット１４Ｃの間を介して下向きに開口した状態となる。このため、仮りに開口部２４内に上方から土砂等が侵入していた場合でも、この土砂等を各ブラケット１４Ｃの間から下方に落下させ、開口部２４から排出することができるものである。
【００３５】
４０，４０，…は固定プレート３５と可撓性プレート３８とを連結する連結部材としての複数の連結ねじで、該各連結ねじ４０は、図４に示す如く、例えば六角穴付きボルト等からなり、固定プレート３５と可撓性プレート３８に設けられたねじ挿通穴３５Ｂ等を介して挟持板３９に螺着されると共に、これらの部材を一体に連結している。
【００３６】
４１，４１，…は遮蔽部材３４をアーム１３の下板２１に固定する複数の固定ねじで、該各固定ねじ４１は六角穴付きボルト等からなり、固定プレート３５のねじ挿通穴３５Ａを介してねじ座３２のねじ穴３３に螺着されている。
【００３７】
本実施の形態による油圧ショベルの作業装置３１は上述の如き構成を有するもので、バケット１４によって土砂等の掘削作業を行うときの基本的作動については従来技術によるものと格別差異はない。
【００３８】
然るに、本実施の形態によれば、アーム１３の下板２１には、バケット１４により掘削される土砂等の掘削物Ｇから開口部２４を遮蔽する遮蔽部材３４を設ける構成としたので、油圧ショベルによる掘削作業中には、アーム１３の開口部２４を固定プレート３５と可撓性プレート３８とによって下板２１側から常に覆うことができる。
【００３９】
これにより、遮蔽部材３４は、バケット１４による掘削物Ｇがアーム１３の開口部２４を介して上板２０側にこぼれ出るのを確実に遮断できるから、バケットリンク１５，１６、バケットシリンダ１９のロッド１９Ｂ、連結ピン２６，２７等を含めた各部品が開口部２４を介して掘削物Ｇと接触するのを防止でき、これらの部品の摺動部位等を長期間に亘って安定的に保護できると共に、耐久性、信頼性を向上させることができる。
【００４０】
また、遮蔽部材３４を固定プレート３５と可撓性プレート３８とによって構成したので、開口部２４のうちバケット１４から離れた部位を固定プレート３５によって安定的に覆うことができる。そして、バケット１４がアーム１３の下板２１側に向けて回動するときには、図７に示す如く可撓性プレート３８が開口部２４を覆いつつ、バケット１４のブラケット１４Ｃ側と当接することによって撓み変形できるから、遮蔽部材３４はバケット１４の回動動作を妨げることなく、開口部２４のほぼ全体を掘削物Ｇから常に遮蔽することができる。
【００４１】
また、可撓性プレート３８は、挟持板３９と連結ねじ４０とを用いて固定プレート３５に交換可能に連結したので、例えば可撓性プレート３８が摩耗、損傷したり、経時劣化等が生じた場合には、挟持板３９と連結ねじ４０とを着脱するだけで可撓性プレート３８を新品と交換でき、固定プレート３５をアーム１３側から取外すことなく、交換作業を容易に行うことができる。
【００４２】
なお、実施の形態では、遮蔽部材３４の固定プレート３５を固定ねじ４１によってアーム１３の下板２１に固定し、可撓性プレート３８を連結ねじ４０によって固定プレート３５に連結する構成としたが、本発明はこれに限らず、例えば溶接等の手段によって固定プレート３５をアーム１３の下板２１に固着する構成としてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、アームの下板には、バケットによる掘削物からアームの開口部を遮蔽する遮蔽部材を設ける構成としたので、油圧ショベルによる掘削作業中には、アームの開口部を遮蔽部材によって下板側から常に覆うことができる。これにより、遮蔽部材は、バケットによる土砂等の掘削物がアームの開口部を介して上板側にこぼれ出るのを確実に遮断できるから、例えばバケットリンク、バケットシリンダ等の各部品がアームの開口部を介して掘削物と接触するのを防止でき、これらの部品の摺動部位等を長期間に亘って安定的に保護できると共に、耐久性、信頼性を向上させることができる。
【００４４】
また、請求項１の発明によれば、遮蔽部材を固定プレートと可撓性プレートとによって構成したので、固定プレートはアームの開口部のうちバケットから離れた部位を安定的に覆うことができる。そして、バケットがアームの下板側に向けて回動するときには、可撓性プレートがアームの開口部を覆いつつ、バケットのブラケット側と当接することによって撓み変形できるから、遮蔽部材はバケットの回動動作を妨げることなく、開口部のほぼ全体を土砂等の掘削物から常に遮蔽することができる。
【００４５】
また、請求項２の発明によれば、遮蔽部材の可撓性プレートは連結部材を用いて前記固定プレートに交換可能に連結する構成としたので、例えば連結部材を着脱するだけで可撓性プレートを新品と交換でき、固定プレートをアーム側から取外すことなく、交換作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による油圧ショベルの作業装置の先端側を示す拡大正面図である。
【図２】図１中の矢示II−II方向からみたアーム、バケット、遮蔽部材等の拡大断面図である。
【図３】固定プレートの基端側を示す図２中の要部拡大図である。
【図４】固定プレートの先端側を示す図２中の要部拡大図である。
【図５】遮蔽部材を単体で示す正面図である。
【図６】図５中の矢示VI-VI方向からみた遮蔽部材の断面図である。
【図７】バケットをアームの下板側に向けて回動することにより可撓性プレートが撓み変形した状態を示す作業装置の部分側面図である。
【図８】アームの開口部内に侵入した土砂等を排出する状態を示す作業装置の部分側面図である。
【図９】従来技術の油圧ショベルを示す外観図である。
【図１０】図９中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみたアーム、バケット等の拡大正面図である。
【図１１】バケット内の掘削物がアームの開口部に侵入した状態を示す作業装置の部分側面図である。
【符号の説明】
１下部走行体
２上部旋回体（車体）
１２ブーム
１３アーム
１３Ａバケット取付部
１４バケット
１４Ｃブラケット
１５，１６バケットリンク
１７ブームシリンダ
１８アームシリンダ
１９バケットシリンダ
２０上板
２１下板
２２側板
２４開口部
２５，２６，２７，２８連結ピン
３１作業装置
３２ねじ座
３３ねじ穴
３４遮蔽部材
３５固定プレート
３６，３７保護突起
３８可撓性プレート
３９挟持板
４０連結ねじ（連結部材）
４１固定ねじ

Claims

油圧ショベルの車体に設けられブームシリンダにより俯仰動されるブームと、該ブームの先端側に設けられアームシリンダにより回動されるアームと、該アームの先端側に設けられバケットシリンダにより回動されるバケットとからなり、前記アームは上板、下板および左，右の側板によって箱型状に形成し、該アームの先端側には前記上板と下板とを貫通する開口部を挟んで前記バケットのブラケットが連結ピンを用いて連結される左，右のバケット取付部を設けてなる油圧ショベルの作業装置において、
前記アームの下板には、前記左，右のバケット取付部間の開口部を覆う位置に取付けられ該開口部を前記バケットにより掘削される掘削物から遮蔽する遮蔽部材を設け、
前記遮蔽部材は、前記アームの下板に固定して設けられ前記バケットから離れた位置で前記開口部を覆う固定プレートと、可撓性材料により形成され該固定プレートから前記バケットに向けて前記開口部を覆うように延設されると共に前記バケットのブラケット側に当接する可撓性プレートとにより構成したことを特徴とする油圧ショベルの作業装置。
前記遮蔽部材の可撓性プレートは連結部材を用いて前記固定プレートに交換可能に連結する構成としてなる請求項１に記載の油圧ショベルの作業装置。